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Titel:

Durchführung von FEM Simulationen zur Anwendung des Superpositionsprinzips der Filmkühlung

Autor(en): T. Jungh, T. Glasenapp, M. Fraas, A. Schulz, H.-J. Bauer
Zusammenfassung: Wirkungsgradsteigerungen in Gasturbinen können durch eine gesteigerte Effizienz der verwendeten Kühlverfahren erreicht werden. Am Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS) werden deshalb experimentelle Filmkühluntersuchungen durchgeführt. Oberflächentemperaturen werden dabei mittels hochaufgelöster in-situ kalibrierter Infrarotthermografie bestimmt. Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe dreidimensionaler Temperaturfeldberechnungen lokale Wandwärmeströme zu ermitteln. Als mögliche Programme werden ABAQUS® und die Matlab® PDE-Toolbox untersucht. Die notwendige Netzfeinheit des FE-Modells wird mit einer Netzunabhängigkeitsstudie bestimmt. Aus den berechneten Wärmeströmen und Temperaturverteilungen werden mittels des Superpositionsprinzips der Filmkühlung adiabate Filmkühleffektivitäten und Wärmeübergangskoeffizienten ermittelt. Aufgrund des umfangreichen Versuchsprogramms soll die Auswertung der Versuche automatisiert ablaufen. Diese Arbeit liefert hierzu einen wichtigen Beitrag. Modelle und Auswerteroutine werden im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe von Daten aus Baldauf et al. (2001) validiert. Des Weiteren werden Messdaten aus aktuellen Untersuchungen ausgewertet und ein Vergleich mit einer Korrelation angestellt. Die Daten zeigen für einen großen Bereich sehr gute Übereinstimmung, lediglich in den Randbereichen sind Abweichungen vorhanden.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-2017092216821
Stichworte zum Inhalt: FEM, Filmkühlung
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Veröffentlicht am: 22.09.2017